A semiconductor device for modulating an optical power light beam with an
optical signal light beam contains a detector diode for absorbing the
signal beam and a quantum well modulator diode for absorbing the power
beam. Both diodes are reverse biased, allowing for absorption of the power
beam at photon energies below the band gap energy of the quantum well
layer. Absorption of the signal beam creates carriers that screen the
field in the detector diode, lowering the bias voltage. Because top and
bottom layers of the entire structure are made to be highly conductive,
overall voltage is fixed, leading to a simultaneous change of voltage in
the modulator diode, altering absorption by electroabsorption mechanisms.
In a first embodiment, the diodes are oriented such that decreased voltage
in the detector diode leads to decreased voltage in the modulator diode;
the device is used as an optically controlled optical switch. Alternately,
the voltage in the modulator diode increases, and the device is used as a
gated photodetector. The optically controlled optical switch may be
incorporated into an optical cross-connect for use in
wavelength-division-multiplexed systems. The cross-connect contains an
array of switches, and can transfer signal information between beams of
different wavelength. A given set of input signals can be selectively
switched to a given set of output signals of different wavelength.
Um dispositivo de semicondutor para modular um feixe luminoso do poder ótico com um feixe luminoso de sinal ótico contem um diodo de detetor para absorver o feixe do sinal e um diodo do modulador do poço do quantum para absorver o feixe do poder. Ambos os diodos são inclinados reverso, permitindo o absorption do feixe do poder em energias do photon abaixo da energia da abertura da faixa da camada do poço do quantum. O absorption do feixe do sinal cría os portadores que selecionam o campo no diodo de detetor, abaixando a tensão diagonal. Porque as camadas do alto e do fundo da estrutura inteira são feitas para ser altamente condutoras, a tensão total é fixa, conduzindo a uma mudança simultânea da tensão no diodo do modulador, alterando o absorption por mecanismos do electroabsorption. Em uma primeira incorporação, os diodos são orientados tais que a tensão diminuída no diodo de detetor conduz à tensão diminuída no diodo do modulador; o dispositivo é usado como um interruptor ótico ótica controlado. Alternadamente, a tensão no diodo do modulador aumenta, e o dispositivo é usado como um photodetector bloqueado. O interruptor ótico ótica controlado pode ser incorporado em um ótico cruz-conecta para o uso em sistemas wavelength-divisão-wavelength-division-multiplexed. Cruz-conectar contem uma disposição dos interruptores, e pode transferir a informação do sinal entre feixes do wavelength diferente. Um jogo dado de sinais de entrada pode seletivamente ser comutado a um jogo dado de sinais de saída do wavelength diferente.